1主要工艺参数
1)铸造收缩率。考虑到客户明确要求材质上添加Cu合金,宽、高方向选用1%的缩尺,长度方向选用1.2%的缩尺。2)机械加工余量。参照客户要求所有加工面的加工余量在4mm~10mm范围内,导轨面、轴孔在发运前要进行粗加工,确定铸件导轨和轴孔的加工余量12mm,其余加工面的加工余量按照10mm制作。3)尺寸精度。在无特别指定情况下,拔模斜度、长度尺寸公差及壁厚尺寸公差参照顾客规范和公司内部规范制作。结构牢固、合理,尺寸、形状稳定精确,表面光洁,不变形[1]。对于影响铸件起型(芯)处均要求做成活块,且要求不允许出现尖角料,所有活块必须做标识,安装起型装置。
2造型材料
砂型、砂芯无特殊要求全部使用呋喃树脂砂。涂料下型外观芯采用喷涂方式,内腔芯采用流涂方式,易粘砂内腔部位采用先刷一遍涂料,后流两遍涂料的方式,其涂层厚度为0.5mm~1mm,且要求刷涂后的表面光滑均匀。涂料在每刷一遍后用明火点燃(醇基),使其自然干燥,每流涂一遍用煤气烘烤(水基),使其自然干燥,组芯合箱后再使用烘箱烘烤型腔。制芯时,轴孔芯、易粘砂部位采用铬矿砂。
3浇冒口系统
3.1浇注系统
浇注系统选择开放式:遵循快速充型原则(浇注时间短)和内浇口处低流速原则,多采用全开放、多点分散浇注方式,使铸型温度均匀,从而降低了铸件局部出现过热,降低了铸件出现冲砂、粘砂等缺陷。树脂砂铸铁件浇注时间可由下式确定:t=22.6×W(/ρ×S×fv×h12)(1)式中:t—浇注时间,s;W—浇注重量,3490kg;ρ—铸铁密度,灰铁件~7.0,kg/cm3;fv—速度因子(根据浇注系统类型确定);底注:fv=0.5;h—静压头:100cm;S—阻流断面面积,43.5cm2;计算得:t=51.8s.直浇道:80mm,直浇道面积50.24cm2;横浇道:(65+80),85×2mm,横浇道面积127.5cm2;内浇道:12×35(mm);4×25(mm),内浇道面积135.02cm2;直∶横∶内=1∶2.5∶2.7内浇口理论平均流速:V内=0.85m/s,可以实现在内浇口流速低的情况下快速充型。为验证上述计算结果的正确性,通过MAGMA软件做充型和温度场分析,结果见图4、图5,充型速度与理论计算基本一致,模拟充型时间为45s,理论计算为51.8s.从MAGMA模拟出的温度场结果来看,内浇道的开设比较理想,温度场分布均匀,基本上可以实现同时凝固,如图6、图7所示。
3.2冒口设计
此产品属于灰铁、薄壁机床铸件,厚大断面处于浇铸时的下型,不存在特殊的补缩要求。因此,铸造工艺上设计的冒口,主要是以排气畅通为主。按1.5S阻流截面积≤S排气截面积≤4S阻流截面积原则,设计冒口排气面积。
4浇注熔炼要求
1)化学成分控制目标。在满足顾客材质的化学成分和力学性能要求的前提下,根据公司内部配料规范,严格控制化学成分。2)熔化、浇注过程温度及时间控制。熔炼出铁温度控制到1460℃~1500℃;浇注温度控制到1380℃~1400℃;浇注时间控制到50s~60s;3)熔炼材质变质处理。采用包内孕育、孕育槽孕育和浇口盆孕育相结合的方式对铁液进行变质处理。
5结论
本文在优化T字型床身的铸造工艺过程中,通过理论计算、现场经验和MAGMA软件相结合,确定了T字型床身的最佳工艺,即:采用开放式浇注系统,使铁液快速充型,同时要保证内浇口处低流速,浇注系统整体结构为全开放、多点分散进流,从而可以保证充型国民经济论文过程中铸型温度均匀,降低了床身铸件局部出现过热,降低了铸件出现冲砂、粘砂等缺陷。
作者:刘天平 安少妮 王亚南 单位:宁夏共享装备有限公司